摘要：热能动力工程专业的应用性增强，它主要是以机械工程学和跨热能动力工程作为理论基础，通过热能和机械能的转换来产生动力。而锅炉正是能量转换的工具，只有在锅炉进行合理的设计，才可以达到一定的使用效果，最近几年，我国锅炉的种类逐渐增多，但在锅炉的制造和使用方面，还存在很多问题，这样导致能源的利用率较低，所以怎样才能提高能源的利用率是目前国家热能动力工程方面需要研究的问题。
关键词：热能动力工程；能源；锅炉
1.对热能动力工程的概述
热能动力工程所研究的主要是热能与动力之间的能量转化，由于它的复杂性和高难度，所以所涉及到的科学领域主要包括：热能工程、工程物理学、动力机械以及流体机械工程等多个方面的相关内容。
到目前为止，热能动力工程的发展得到了飞速的发展，它成为电厂热能工程、工业企业以及供热企业的主要应用部分。对于我国的热能动力工程而言，需要加强对其自动化的研究，更需要培养出与锅炉热能转换和空调制冷方面的专业性人才。在现在的实际发展中，热能动力工程已经成为热能源的主要应用工程，因其专业性很强，热能动力工程不仅是热能源的主力，同时还成为了现代动力工程发展的基石。热能动力工程对环境的保护也起到了一定的作用，与此同时也推动了我国的国民经济，所以需要相关部门加强对热能动力工程的关注和重视。
2.热能动力工程中锅炉的发展现状
2.1 我国热能动力工程中锅炉的发展状况
自1872年英国第一台锅炉的产生，工业锅炉行业已经有了数百年的发展，经历了锅壳式锅炉、火管锅炉、直水管锅炉、煤粉锅炉、循环流化床锅炉等演化历程。我国是世界上最大的生产和使用工业锅炉的国家，全国拥有一千多家锅炉生产企业，由于受资源结构的影响，煤炭为工业锅炉的主要燃料，还有少量的燃气和电热锅炉。在过去60多年里，我国工业锅炉技术得到了长足的进步，尤其是燃油燃气锅炉技术已经到达了国际先进水平，但是还存在着热效率不高、脱硫技术不成熟、辅助以及自动化控制技术落后、炉排铸件质量不高等问题。工业锅炉主要应用于电力生产、制药、化工、钢铁等行业，是国民经济发展的主要动力来源。伴随着热能动力工程学和锅炉技术的发展，现代化的锅炉设备一般采用步进式炉和推钢式炉，并充分利用计算机自动化控制系统，实现了锅炉的持续稳定加热，不断提高能源利用率。
2.2 我国锅炉技术发展过程中存在的主要问题
我国锅炉技术存在的主要问题是热效率不高、粉尘气体污染严重，产品技术、管理、工艺流程落后，科技研发力度不足，制造标准不规范等。其中，锅炉结构设计起着关键性的制约作用。锅炉内部结构主要存在炉排铸造质量不高、风机运行不稳定、辅助设备不完整等问题。国内一般使用普通铸件，大部分零件采用火焰切割冷加工技术，造成炉排间隙较大，容易造成漏煤和配风不均问题。其次是由于企业为了追逐高额利润，减少锅炉建设投资，经常使锅炉在高负荷下运行，这就有可能造成风机长时间工作而烧坏。在国内锅炉安装过程中，一般使用和燃烧器不配套的辅机设备，缺乏专业性匹配设备的研究开发，严重影响整机运转、节能以及环保性能。在设计制造过程中，只重视元件承压指标，忽视对燃烧装置的研究。
3.热能动力工程锅炉技术的发展
3.1 提高锅炉自动化控制水平，保证锅炉温度的稳定性
科学合理的控制锅炉燃烧温度需要做好能量的转化幅度，锅炉企业应该改变传统的人工填料方式，使用步进式自动化控制技术，通过计算机技术采集、分析、计算、输出合理的结果，把锅炉内温度经过传感器传送到控制系统，检测温度差异性，实现对锅炉燃烧的有效控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于锅炉内部结构的复杂性，温度检测影响因素较多，因此要充分地把热能动力工程技术应用到锅炉改造过程中，通过测定从不同方向流入叶片的燃料速度，建立数据模拟二维模型，最后利用数据库软件求出结果，弄清锅炉风机叶片分离和攻角的关系。
3.2 提高燃料利用率，加强节能环保研究力度
燃料利用率的提高首先要做好链条炉排燃烧设备结构改进工作，充分发挥节能减排的作用，尤其是要解决好调节不顺、密封不严、布风不合理、漏煤过多等问题。不断加强对给煤装置、自动化系统控制、炉拱及燃烧系统、锅炉辅机节能改造工作，保证水处理装置的科学合理利用，从整体上实现系统节能。对于使用天然气做为燃料的锅炉可以采取冷凝式锅炉，同时为了避免冷凝结露引发锅炉内壁腐蚀损坏，一般要把锅炉温度设定在比较高的水平。国家要强化节能减排监督管理体系，不断提高锅炉技术研究和操作人员的技能素质，养成节能意识，把节能工作提高到战略位置。
4.热力动力工程在能源发展方面
4.1 能源方面存在的问题
当前，世界各主要经济体的经济复苏迹象逐渐明朗，随着世界经济的复苏和持续发展，能源供应紧张的局面将会加剧，世界各国将会更加重视本国的能源安全问题，在采取行之有效的能源战略同时，加快各种能源利用新技术和新工艺。而能源动力工业作为我国国民经济和国防建设的支柱性产业，在推动国家经济发展方面做出了突出的贡献。所以，必须提高能源利用效率，缓解能源紧张的局面。而热电厂的风机，是一种可以产生能源的机械装置，通过轴旋转产生的气流，可产生大量的动能，在发电厂、工业生产和锅炉生产过程中具有广泛的应用。对于一些发电机组来说，随着电力需求的增加，电网的运行将会更加的安全和可靠，所以，这对于风机的应用也就提出了更高的要求。
4.2 能源方面的发展前景
人类社会赖以发展的重要基础便是能源，能源在确保人类社会的可持续发展方面有着巨大的作用。在世界能源形势不容乐观的形势下，如果更加合理高效的利用能源，成为世界性的研究课题。当前，我国的能源利用主要以煤炭和电能为主，也就是在能源利用结构中，煤炭是核心，我国是以煤炭为主的能源利用结构。这种能源利用结构，一方面会对环境产生比较大的影响，造成生态环境和大气环境的严重破坏，一方面会消耗大量的能源，过度消耗煤炭资源，使我国的能源供应日益紧张。在这样的形势下，在我国能源供应日益紧张的形势下，我国能源的主要发展方向是“新能源、核能、智能电网、常规能源、节能减排”。而热能与动力工程符合我国能源发展的大体方向，可为我国能源结构的合理优化做贡献。热能动力和控制工程的发展需要掌握热能和动力之间的相关知识内容，与此同时对锅炉的原理、汽轮机的原理、风机的原理等方面也是需要了解和掌握的，与此相关的动力机械设计、热力发电厂、燃烧污染与环境、传热传质数值计算以及流体机械相关的领域知识也需要了解和掌握的。对于热力发动机和汽车工程的发展需要掌握热力发动机的原理与车辆工程两个主要方面的知识。在此基础上，还可以往制冷低温工程和流体机械方面做进一步的发展，因而需要进一步的掌握制冷、流体力学以及机械方面的相关知识。
5 结论
热能动力工程是一门新型的学科，由于所涉及到的知识领域比较广泛，所以具有综合性极强的特点。随着科学技术的不断发展和进步，使得热能动力工程也有了进一步的发展，同时也促进了我国热力发动机行业的发展以及一些新兴行业的发展。
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论文作者:张念鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
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